Imagen esquemática de la generación de un solo fotón no polarizado utilizando un defecto compuesto, un centro de vacantes de nitrógeno (centro NV), en un diamante. Esferas designados N y V respectivamente, indican un átomo de nitrógeno y una vacante que comprende un centro NV en la red de diamante. La emisión de un solo fotón no polarizado dinámica y estáticamente es inducida por excitación láser para un centro NV orientado a [111] en (111) diamante. Crédito:Naofumi Abe
El grupo de investigación de la Universidad de Tohoku del profesor Keiichi Edamatsu y el becario postdoctoral Naofumi Abe ha demostrado la generación de fotón único no polarizada dinámica y estáticamente utilizando diamante. Se espera que este resultado juegue un papel crucial en la generación de números aleatorios por hardware utilizando fotones individuales (dados cuánticos o lanzamiento de monedas cuánticas). la criptografía cuántica y la prueba de problemas fundamentales en mecánica cuántica.
Tecnología de la información cuántica, como la computación cuántica y la criptografía cuántica, tiene el potencial de superar la tecnología de la información clásica en seguridad y capacidad. En tecnología de la información cuántica, los fotones individuales juegan un papel especialmente importante.
Una unidad de información cuántica es un bit cuántico o un qubit. Es un sistema mecánico cuántico de dos estados, como la polarización de un solo fotón. La investigación convencional se ha centrado en la generación de fotones individuales en estados de polarización pura. Pero ahora, el equipo de la Universidad de Tohoku tiene, por primera vez, fotones individuales generados en estados de polarización aleatorios.
En su papel publicado en Informes científicos , los autores presentan la primera demostración de que la emisión de un solo fotón de un defecto compuesto especialmente orientado (un centro de vacantes de nitrógeno) en el diamante no está polarizada dinámica y estáticamente con aleatoriedad intrínseca.
